与神经发生及其调节相关的基因、方法和组合物技术

本申请提供了研究神经发生，神经细胞增殖和分化的方法。具体来说，本发明专利技术涉及到用于筛选能够调节神经发生和神经细胞的增殖的药剂的方法，筛选调节神经发生和神经祖细胞增殖的基因的方法，以及鉴定作为神经发生和神经细胞增殖的候选调节剂的药剂的方法。本发明专利技术还涉及到鉴定表征和调节神经的药剂的方法，通过该方法鉴定的药剂，用这种药剂治疗患者的方法，含有这种药剂的组合物。因此，本方法能够澄清在健康动物中以及神经系统疾病中控制神经发生、大脑发育和功能的机制。此外，本方法有利于开发组合物，其用于预防、改善或稳定在包括认知障碍在内的各种中枢神经系统疾病中受损的神经发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及參与神经发生(特别是中枢神经系统的神经发生的活动依赖性调节)的基因、方法和组合物。更特别的是，本专利技术涉及鉴定和操纵參与神经发生的基因的方法，以及用于筛选和评估调节神经发生的药剂的方法。
技术介绍
神经发生是ー个复杂的过程，是神经系统的发展和成熟的基础。这个过程依赖于细胞増殖、存活、分化和迁移的正确时空调控。新产生的神经细胞能够分化为中枢神经系统的功能细胞，并整合进大脑中的神经回路。此外，在许多动物的大脑中，在生物体的整个生命周期不断产生新的神经细胞。例如，目前已知哺乳动物整个成年期持续在大脑的两个区域进行神经发生侧脑室的脑室下区(SVZ区)和海马齿状回。在这些区域，多能神经祖细胞(NPC)继续分裂和产生新的功能性神经元和神经胶质细胞(Jacobs, Mol. Psychiatry2000,5(3) :262-9)。因此，控制神经发生决定了中枢神经系统的区域特异化和建立弥补功能回路的特定类型的细胞。神经发生在中枢神经系统生理学中起着根本作用。神经祖细胞(NPC)池可由产生额外的NPC的对称分裂而扩展，或通过后代終末分化成神经元或神经胶质细胞而耗尽(Buet al. , Neuron 2005, 48:591-604;Gotz et al. , NatRev Mol Cell Biol2005，6:777-788;Huttner et al. ,Curr Opin Cell Biol 2005，17:648-657;Noctoret al., Arch Neurol 2007，64:639-642;Kriegstein et a I·，A η η Rev Neurosci2009，32:149-184)。因此，使NPC保持在活跃的增殖状态可以扩大祖细胞池，并且可以扩大小鼠的大脑皮层(Chenn et al. , Science2002, 297:365-369;Lehmann et al. , EurJ Neurosci 2005,21:3205-3216)。相反，NPC过早从增殖状态过渡到分化状态可以消耗祖细胞池，在短期内，这样可以提高分化的神经元和神经胶质细胞的生成，但在长期，祖细胞池枯竭限制了神经后代的继续生成。皮质的大小也可以通过増加或減少NPC的存活而改变。(Depaepe et al. , Nature 2005, 435:1244-1250; Putz et al, Nat.Neurosci. 2005, 8:322-331)。神经发生的中断可以在中枢神经系统疾病和障碍中发挥基础性作用。神经元细胞的数量在很大程度上取决于NPC的増殖和他们的后代的存活和分化。虽然这些步骤可独立地调节，他们也必须得到妥善协调，以在神经系统中建立正常运作的回路。事实上，神经元生成和它们组装成回路中的错误可以导致许多神经系统疾病，包括异位(heterotopias)，智力低下，自闭症，癫痫，局灶性皮质发育不良。神经元细胞类型产生的改变可以导致大脑中的兴奋和抑制回路的不相称的比例，可引起自闭症、抑郁症和精神分裂症的不平衡。这些报告强调了调节NPC増殖和它们后代的命运的机制的至关重要的作用。调节细胞増殖的机制可以划分为细胞自主机制和非细胞自主机制。细胞自主机制方面，最近在鉴定将细胞推入“多能(pluripotent)/多能(multipotent) ”状态并保持这种状态所需的因素方面已取得巨大进步。(ffelstead et al, Curr. Opin. Genet. Dev. 2008, 18:123-129) 然而，对依赖于体内的神经活动的非细胞自主机制的了解较少。因此阐明控制在完整动物的神经发生的机制是正确理解健康动物的大脑发育和功能以及神经系统疾病的关键所在。这对开发预防、改善和/或稳定(例如，调节)神经系统的神经发生特别是受损的神经发生(特别是包括认知功能障碍在内的神经系统疾病)的方法和组合物也是至关重要的。 本专利技术通过提供涉及到以活动依赖方式调节神经发生的靶、方法和组合物来满足本领域的这些和其它需求。专利技术概述在第一方面，公开了ー种方法，包括使第一动物的完整的脑区内的神经祖细胞与药剂接触；使所述第一动物和第二对照动物暴露于视觉刺激；和測定所述第一动物的神经祖细胞的増殖率和所述第二动物的神经祖细胞的増殖率；其中所述对象神经祖细胞和所述对照神经祖细胞之间的増殖率差异表示所述药剂是能够调节神经细胞増殖的药剂。在某些实施方式中，第一和第二动物可以是脊椎动物，包括两栖类动物和哺乳动物。更特别的是，第一和第二动物可以是非洲爪蟾(Xenopus Iaevis),更具体的可以是非洲爪蟾蝌蚪。在某些实施方式，完整的脑区可以參与处理嗅觉输入、视觉输入、或机械感觉输入，或可參与介导行为输出。在具体实施方式中，第一和第二动物可以是非洲爪蟾，完整的脑区可以是视顶盖。完整的脑区也包括端脑，中脑，后脑/脊髄，视网膜，或嗅窝的回路。在某些实施方式，測定实验动物和对照动物的神经祖细胞的増殖率包括对所述第ー动物和所述第二动物的视顶盖内的细胞的数量和类型进行计数。在一些实施方式中，使神经祖细胞与药剂接触可以包括通过电穿孔使药剂进入神经祖细胞。在另ー个方面，公开了ー种方法，包括使对象神经祖细胞与药剂接触，所述药剂的量能够有效地调节所述对象神经祖细胞的ー个或多个基因的表达；測定所述对象神经祖细胞的増殖率和未与所述药剂接触的对照神经祖细胞的増殖率；和比较所述对象神经祖细胞和对照神经祖细胞的増殖率；其中所述对象神经祖细胞和所述对照神经祖细胞之间的增殖率差异表示所述ー个或多个基因是神经细胞增殖的调节剂。在某些实施方式，对象神经祖细胞可以在第一动物中，对照神经祖细胞可以在第ニ动物中。在一些实施方式中，所述对象神经祖细胞和对照神经祖细胞可以分别在所述第一动物和第二动物的完整的脑区中。在一个实施方式中，第一和第二动物可以是非洲爪蟾。在一些实施方式中，该方法可以进一歩包括在所述对象神经祖细胞和对照神经祖细胞中引入报告子构建体。在某些实施方式，报告子构建体可以包括荧光蛋白编码基因。荧光蛋白的表达可以在空间上受到限制，特别是限制到特定的细胞类型，如神经祖细胞。在另ー实施方式中，荧光蛋白的表达也可以在时间上受到限制，例如限制在特定的时间点后在脑区产生的后代细胞。在某些实施方式，所述引入包括用编码所述报告子构建体的质粒进行转染。在一些实施方式中，所述测定包括对至少一个预定的时间段之前和之后的细胞的数量和类型进行计数。在另ー个实施方式中，该方法可以进一歩包括将第一和第二动物暴露于视觉刺激。在一些实施方式，药剂可以包括化合物或反义寡核苷酸。在某些实施方式，反义寡核苷酸可以包括siRNA, shRNA和/或吗啉寡核苷酸(morpholino)。 在本方法的另一实施方式，所述一个或多个基因可以选自SEQ ID NO. 1-651,或者它们的功能性截短物、修饰物和/或替代物。在另ー个方面，公开了ー种方法，包括使对象神经祖细胞与药剂接触；测定所述对象神经祖细胞的増殖率和未与所述药剂接触的对照神经祖细胞的増殖率；和比较所述对象神经祖细胞和对照神经祖细胞的増殖率；其中所述对象神经祖细胞和所述对照神经祖细胞之间的増殖率差异表示所述药剂能够调节増殖。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·图利，H·克莱因，
申请(专利权)人：达特神经科学开曼有限公司，
类型：
国别省市：